【辰輝創聚生物】重組人PSMA蛋白（Prostate-Specific Membrane Antigen,PSMA）

【辰輝創聚生物】重組人PSMA蛋白（Prostate-SpecificMembraneAntigen,PSMA）人類前列腺特異性膜抗原（Prostate-SpecificMembraneAntigen,PSMA）是一種跨膜糖蛋白，由750個氨基酸組成，廣泛表達于前列腺組織中，尤其在前列腺上皮細胞中高度富集。PSMA是一種II型跨膜蛋白，具有N端胞質結構域、跨膜區域及C端胞外結構域。其胞外部分包含關鍵的酶催化活性中心，是該蛋白的功能核心。近年來，PSMA蛋白作為科研抗原在結構生物學、免疫學、蛋白功能分析等領域的研究中被廣泛使用。結構與生物化學特性PSMA屬于M28B金屬肽酶家族，具有谷氨酰胺肽酶（NAALADase）和葉酸水解酶雙重功能。其酶活性依賴于胞外結構域中的兩個鋅離子，分別位于催化核心區域，參與底物結合和催化反應。研究表明，PSMA優先切割谷氨酰胺末端的多肽底物，生成谷氨酸和游離的二肽產物。這種肽酶活性是其在神經系統和前列腺組織中參與細胞代謝和信號調節的基礎。在人類組織中，PSMA主要定位于前列腺上皮細胞的質膜和腺腔面，并以二聚或四聚形式存在，其穩定性受糖基化修飾調節。糖基化位點不僅增強其蛋白穩定性和定位能力，還影響其與配體的結合特異性。PSMA在組織中的表達譜盡管PSMA最早在前列腺組織中被發現，其表達并非前列腺專有。多個研究已確認，PSMA也在腎小管上皮、唾液腺、小腸刷狀緣等正常組織中存在中低水平表達。此外，PSMA在部分非前列腺來源的組織中具有不同程度的異位表達，如在腎透明細胞、胰腺導管及腦內血管內皮細胞中可檢測到。然而，PSMA的主要研究價值仍集中于其在前列腺組織中的表達優勢。由于其胞外區結構暴露充分且抗原表位豐富，PSMA已被廣泛用于抗體開發、受體結合研究和表位分析等多種技術手段。PSMA蛋白在研究中的技術應用從科研試劑角度，PSMA蛋白（尤其是重組表達的胞外區）已成為基礎研究和技術開發中不可或缺的工具。以下為其主要技術用途：1.配體結合與篩選研究PSMA蛋白胞外區的純化表達產物廣泛應用于小分子、肽類及抗體的結合親和力分析。研究人員常使用表面等離子共振（SPR）、生物層干涉技術（BLI）等手段對PSMA配體的Kd值、結合動力學進行評估。2.抗體驗證與特異性分析在單克隆抗體篩選過程中，重組PSMA蛋白常作為科研抗原用于免疫原制備、ELISA包被、流式驗證和親和力檢測。其結構穩定性和抗原保守性確保了抗體篩選的重現性與結果可靠性。3.結構生物學分析近年來，高分辨率結構如X-ray晶體學和冷凍電鏡（Cryo-EM）已被用于解析PSMA復合物結構，深入揭示其鋅離子催化位點與底物結合位點的三維特征。結構信息不僅推動了新型分子識別配體的設計，也促進了PSMA功能結構域的功能注釋。4.蛋白互作分析PSMA蛋白與多個胞外配體或膜蛋白存在相互作用，研究者通過共免疫沉淀、拉下實驗和質譜分析等方式揭示其在細胞膜上的信號復合物組成。純化的PSMA蛋白亦可用于驗證互作蛋白結合位點，進而闡明信號轉導機制。5.細胞水平的特異性標記在細胞實驗中，PSMA表達質粒或標簽融合蛋白常用于過表達實驗，結合熒光抗體或熒光配體可實現特異性標記與膜蛋白追蹤。這種技術在研究PSMA的膜定位、內吞路徑及胞內信號事件中具有重要價值。參考文獻1.Troyer,J.K.etal.Prostate-specificmembraneantigen:CurrentstatusofPSMAbiology,imaging,andtherapeutics.CancerRes.74,1046–1058(2014).2.Barinka,C.etal.StructuralinsightsintothepharmacophorepocketofhumanglutamatecarboxypeptidaseII.J.Struct.Biol.190,345–357(2015).3.Ghosh,A.&Heston,W.D.W.Tumortargetprostatespecificmembraneantigen(PSMA)anditsregulationinprostatecancer.J.Cell.Biochem.117,1443–1450(2016).4.Tykvart,J.etal.Structuralandbiochemicalcharacterizationofnovelurea-basedinhibitorsofhumanglutamatecarboxypeptidaseII.FEBSJ.283,1300–1313(2016).5.Banerjee,S.R.etal.Ahigh-affinityPSMAligandforPETimaging.J.Med.Chem.60,300–313(2017).6.Barinka,C.etal.UncoveringmoleculardetailsofligandbindingtotheactivesiteofglutamatecarboxypeptidaseII.Sci.Rep.7,15618(2017).7.Milowsky,M.I.etal.TheevolvingroleofPSMAasabiomarkerandtherapeutictargetincancer.Nat.Rev.Urol.15,473–486(2018).8.Lupold,S.E.etal.BiochemicalandfunctionalanalysisofPSMAinprostatecancer.Mol.Pharmacol.93,511–519(2018).9.Jackson,P.F.etal.CharacterizationoftheenzymaticactivityofPSMAanditsinhibition.Biochemistry58,2260–2273(2019).10.Pienta,K.J.etal.PSMA-targetedimagingandtherapyinprostatecancer.Clin.CancerRes.25,4586–4593(2019).11.Kratochwil,C.etal.PSMA-targetedradionuclidetherapy:Clinicaldataandfutureperspectives.Eur.J.Nucl.Med.Mol.Imaging47,1236–1244(2020).12.Chang,S.S.etal.PSMAbiologyandexpressioninnon-prostatictissues.Oncotarget11,2741–2754(2020).13.Toth,M.etal.FunctionalrelevanceofglycosylationinPSMAbiology.J.Biol.Chem.296,100589(2021).14.Qu,Z.etal.StructuraldynamicsofPSMAandimplicationsforinhibitorbindi